Читати книгу - "Ми — це наш мозок"

У різноманітних відчуттях радості задіяні численні хімічні речовини-трансмітери. Допамінова система винагороди задіяна в радісних передчуттях, мотивації та орієнтації на задоволення. Під час депресії гормон стресу кортизол гальмує цю систему, тому ми не можемо відчувати радість. Кокаїн забезпечує тривалішу доступність допаміну для тих клітин, на які діє цей трансмітер. Опіатоподібні хімічні трансмітери, які виробляються самим мозком, також співвідповідальні за почуття щастя. Окситоцин та вазопресин беруть участь у почутті закоханості, оргазмі, утворенні пари і материнській любові. В аутистів виявили брак обох цих речовин-трансмітерів.

Деякі люди самі можуть виробляти почуття щастя. У черниць, які, перебуваючи в томографі, за командою викликали в себе екстатичну любов до Бога, справді виявили зміни активності в мозкових структурах, що відповідають за винагороду. Пухлина в скроневій ділянці може викликати екстатичні переживання, схожі на ті, що бувають, наприклад, при безпосередньому спілкуванні з Ісусом. Після видалення пухлини такі переживання більше не повторювалися.

На жаль, неможливо викликати інтенсивні почуття щастя за допомогою стимуляції електродом, розміщеним у певній ділянці мозку, проте існують певні «активні ділянки самостійної стимуляції». Пацюк багато разів за хвилину самостійно активує електрод, введений йому в спеціальну ділянку мозку, викликаючи цим у себе бажання їсти, пити чи паруватися. Але чи отримує він від цього задоволення, після проведення експериментів зі стимуляцією у людей залишається під знаком питання. В одного молодого чоловіка стимуляція ділянки accumbens/septum призвела до інтенсивної самостимуляції, і він рішуче протестував проти видалення електрода. Та хоч його стимулятор викликав приємні, теплі почуття, сексуальне збудження і бажання мастурбувати, але жодного разу чоловік не зміг довести себе до оргазму чи очевидної ознаки радості. Жодного разу не вдалося досягнути оргазму молодій жінці, яка постійно сама себе стимулювала і мала при цьому еротичні відчуття. Займаючись виключно стимуляцією, вона зовсім занедбала себе, але в неї й мови не було про досягнення справжньої радості. Тож поки що в досягненні радості та щастя ми повністю залежимо від старомодних методів. І нічого тут не вдієш.

XII.5 Мозкові протези

Дзвонили з майстерні. Ваш мозок готовий.

У. У. Туртелотте

Через органи чуття наш мозок отримує інформацію від довколишнього світу і після цього запускає управління моторикою. Донедавна відмова якогось із органів чуття була рівнозначною сліпоті чи глухоті до кінця життя, а пошкодження спинного мозку означало параліч назавжди. 2008 року під час літньої школи з досліджень мозку в Нідерландському інституті нейрологічних наук презентували нові розробки, що за допомогою інтерфейсу мозок-комп’ютер чи нейропротезів пропонують заглянути в майбутнє, в якому сліпі знову будуть бачити, а паралізовані поперечним паралічем — ходити. У сфері слуху такі розробки сягнули найдалі. При глухоті, спричинений захворюванням внутрішнього вуха, від 1960 року використовують біонічне вухо, кохлеарний імплант для стимуляції нервових клітин, що з’єднані у внутрішньому вусі з недіючими волосистими клітинами. Починаючи з 1980 року, коли стало можливим імплантувати 22 електроди, кохлеарні імпланти поставили більш ніж 100 000 людей, і тепер вони вражаюче добре, а іноді навіть нормально чують. Якщо вони оглухли через те, що слуховий нерв був пошкоджений з обох боків, то імпланти не функціонували. У такому випадку віднедавна в мозковий стовбур почали вставляти дванадцять електродів, за допомогою яких інформація передається від слуху в мозок і покращує таким чином комунікацію.

У цілому світі є мільйони сліпих через те, що в них зруйновані світлочутливі клітини сітківки, так звані фоторецептори. Офтальмолог із Лос-Анджелеса Джеральд Чейдер (Gerald Chader) повідомляє про експерименти із трьома повністю сліпими пацієнтами. Із маленької камери, розташованої на окулярах, інформація передавалася на міні-приймач, який оперативним шляхом імплантували в сітківку ока. Мікропроцесор перетворював сигнали зображення на електричні імпульси. Шістнадцять електродів приєднувалися до неушкодженого шару нервових клітин у сітківці й передавали цю інформацію в мозок по очному нерву. Після тривалого тренування ці пацієнти навчилися розрізняти великі об’єкти (голову чи тарілку). Поступово кількість електродів збільшать до 1000, так що за 5—10 років пацієнти зможуть розрізняти обличчя. Інша дослідницька група передає з мініатюрної камери інформацію для електронної обробки в прилад, який пацієнт носить у кишені штанів. Звідти вона передається на приймач, приєднаний до великої кількості мікроелектродів, імплантованих в ту ділянку мозкової кори, яка відповідає за зір (рис. 19).

Виходячи з електричної активності багатьох клітин кори головного мозку, які керують моторикою, дедалі краще вдається виявити, який саме рух вони збираються ініціювати для того, щоб керувати, наприклад, рукою-роботом. Це дає надію в майбутньому вилікувати поперечний параліч. Досліди на тваринах свідчать, що при поперечному паралічі за допомогою електричної стимуляції спинного мозку, тримісячного тренування ходьби і медикаментозної підтримки можливо розробити модель ходьби без керування із головного мозку. Ґреґуар Куртен (Gregoire Courtine) із Цюриха припускає, що зможе застосовувати цю техніку в пацієнтів уже протягом найближчих п’яти років. Вражаючий результат експерименту було досягнуто в 25-річного Метью Нейґла (Matthew Nagle), якого повністю паралізувало через удар ножем у потилицю. Йому в моторну кору головного мозку імплантували плату завбільшки 4 × 4 міліметри із 96 електродами (рис. 19). Електрична активність мозкових клітин, які керують моторикою, виявилася достатньою для того, щоб він міг керувати комп’ютером. Він навчився цього всього лиш за декілька хвилин після прохання уявити собі, як він рухає рукою для того, щоб керувати курсором на моніторі. Також йому вдалося за допомогою сили уяви намалювати на моніторі коло, читати свою електронну пошту, грати в комп’ютерні ігри і навіть розтуляти та стуляти долоню-протез. Цей експеримент виявив не лише можливості такого нейропротеза, але і його теперішні обмеження. Ще до операції Нейґл міг керувати комп’ютером за допомогою свого голосу. Після операції він став тісно прив’язаним до великого комп’ютера, а поруч з ним постійно перебував асистент для підтримки. Тож він не вважав, що електроди в мозку стали чимось дуже корисним для нього. Коли за дев’ять місяців електричний сигнал із мозку став слабшим, він попросив вийняти електроди. Та навіть якщо ще багато чого треба вдосконалити, безумовно, сьогодні ми вже бачимо деякі дуже багатообіцяючі розробки.

XII.6 Трансплантація ембріональних мозкових тканин

Якщо трансплантація зародкових клітин вдасться,

які властивості будуть успадковані від донора?

Характерною ознакою хвороби Паркінсона є відмирання допамінових клітин у чорній субстанції (substantia nigra) мозкового стовбура (рис. 21). При розтині ця ділянка через пігментацію клітин, що виробляють допамін, виглядає як чорна стрічка, прокладена серед мозкових тканин. І відразу стає видно, коли ці клітини відмерли. Наприклад, це буває при хворобі Паркінсона. Тоді вони вже не можуть іннервувати стріатум, моторну ділянку в центрі мозку, тобто не можуть постачати нервові волокна і керувати ними. Брак допаміну в стріатумі вивільняє типові для цієї хвороби мозку порушення руху. Найлогічнішим лікуванням хвороби була б заміна відмерлих клітин. 1987 року в провідному спеціалізованому журналі «The New England Journal of Medicine» («Медичний журнал Нової Англії») вийшла стаття мексиканського лікаря Мадразо (Madrazo), де він описує чудодійне покращення у пацієнтів з хворобою Паркінсона після трансплантації тканин